MyBatis批量插入數據的三種方法實例

前言

批量插入功能是我們日常工作中比較常見的業務功能之一,之前我也寫過一篇關於《MyBatis Plus 批量數據插入功能,yyds!》的文章,但評論區的反饋不是很好,主要有兩個問題:第一,對 MyBatis Plus(下文簡稱 MP)的批量插入功能很多人都有誤解,認為 MP 也是使用循環單次插入數據的,所以性能並沒有提升;第二,對於原生批量插入的方法其實也是有坑的,但鮮有人知。

所以綜合以上情況,磊哥決定再來一個 MyBatis 批量插入的匯總篇,同時對 3 種實現方法做一個性能測試,以及相應的原理分析。

先來簡單說一下 3 種批量插入功能分別是:

  1. 循環單次插入;
  2. MP 批量插入功能;
  3. 原生批量插入功能。

準備工作

開始之前我們先來創建數據庫和測試數據,執行的 SQL 腳本如下:

-- ----------------------------
-- 創建數據庫
-- ----------------------------
SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;
DROP DATABASE IF EXISTS `testdb`;
CREATE DATABASE `testdb`;
USE `testdb`;

-- ----------------------------
-- 創建 user 表
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
CREATE TABLE `user`  (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin NULL DEFAULT NULL,
  `password` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin NULL DEFAULT NULL,
  `createtime` datetime NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 6 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_bin ROW_FORMAT = Dynamic;

-- ----------------------------
-- 添加測試數據
-- ----------------------------
INSERT INTO `user` VALUES (1, '趙雲', '123456', '2021-09-10 18:11:16');
INSERT INTO `user` VALUES (2, '張飛', '123456', '2021-09-10 18:11:28');
INSERT INTO `user` VALUES (3, '關羽', '123456', '2021-09-10 18:11:34');
INSERT INTO `user` VALUES (4, '劉備', '123456', '2021-09-10 18:11:41');
INSERT INTO `user` VALUES (5, '曹操', '123456', '2021-09-10 18:12:02');

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

數據庫的最終效果如下:

1.循環單次插入

接下來我們將使用 Spring Boot 項目,批量插入 10W 條數據來分別測試各個方法的執行時間。​

循環單次插入的(測試)核心代碼如下:

import com.example.demo.model.User;
import com.example.demo.service.impl.UserServiceImpl;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
class UserControllerTest {

    // 最大循環次數
    private static final int MAXCOUNT = 100000;

    @Autowired
    private UserServiceImpl userService;

    /**
     * 循環單次插入
     */
    @Test
    void save() {
        long stime = System.currentTimeMillis(); // 統計開始時間
        for (int i = 0; i < MAXCOUNT; i++) {
            User user = new User();
            user.setName("test:" + i);
            user.setPassword("123456");
            userService.save(user);
        }
        long etime = System.currentTimeMillis(); // 統計結束時間
        System.out.println("執行時間:" + (etime - stime));
    }
}

運行以上程序,花費瞭 88574 毫秒,如下圖所示:

2.MP 批量插入

MP 批量插入功能核心實現類有三個:UserController(控制器)、UserServiceImpl(業務邏輯實現類)、UserMapper(數據庫映射類),它們的調用流程如下:

註意此方法實現需要先添加 MP 框架,打開 pom.xml 文件添加如下內容:

<dependency>
    <groupId>com.baomidou</groupId>
    <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
    <version>mybatis-plus-latest-version</version>
</dependency>

註意:mybatis-plus-latest-version 表示 MP 框架的最新版本號,可訪問 mvnrepository.com/artifact/co… 查詢最新版本號,但在使用的時候記得一定要將上面的 “mybatis-plus-latest-version”替換成換成具體的版本號,如 3.4.3 才能正常的引入框架。

更多 MP 框架的介紹請移步它的官網:baomidou.com/guide/

① 控制器實現

import com.example.demo.model.User;
import com.example.demo.service.impl.UserServiceImpl;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/u")
public class UserController {

    @Autowired
    private UserServiceImpl userService;

    /**
     * 批量插入(自定義)
     */
    @RequestMapping("/mysavebatch")
    public boolean mySaveBatch(){
        List<User> list = new ArrayList<>();
        // 待添加(用戶)數據
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            User user = new User();
            user.setName("test:"+i);
            user.setPassword("123456");
            list.add(user);
        }
        return userService.saveBatchCustom(list);
    }
}

② 業務邏輯層實現

import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.example.demo.mapper.UserMapper;
import com.example.demo.model.User;
import com.example.demo.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.List;

@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper,User>
        implements UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    public boolean saveBatchCustom(List<User> list){
        return userMapper.saveBatchCustom(list);
    }
}

③ 數據持久層實現

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.example.demo.model.User;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;

import java.util.List;

@Mapper
public interface UserMapper extends BaseMapper<User>{

    boolean saveBatchCustom(List<User> list);
}

經過以上代碼實現,我們就可以使用 MP 來實現數據的批量插入功能瞭,但本篇除瞭具體的實現代碼之外,我們還要知道每種方法的執行效率,所以接下來我們來編寫 MP 的測試代碼。

MP 性能測試

import com.example.demo.model.User;
import com.example.demo.service.impl.UserServiceImpl;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@SpringBootTest
class UserControllerTest {

    // 最大循環次數
    private static final int MAXCOUNT = 100000;

    @Autowired
    private UserServiceImpl userService;

    /**
     * MP 批量插入
     */
    @Test
    void saveBatch() {
        long stime = System.currentTimeMillis(); // 統計開始時間
        List<User> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < MAXCOUNT; i++) {
            User user = new User();
            user.setName("test:" + i);
            user.setPassword("123456");
            list.add(user);
        }
        // MP 批量插入
        userService.saveBatch(list);
        long etime = System.currentTimeMillis(); // 統計結束時間
        System.out.println("執行時間:" + (etime - stime));
    }
}

以上程序的執行總共花費瞭 6088 毫秒,如下圖所示:

從上述結果可知,使用 MP 的批量插入功能(插入數據 10W 條),它的性能比循環單次插入的性能提升瞭 14.5 倍。

MP 源碼分析

從 MP 和循環單次插入的執行時間我們可以看出,使用 MP 並不是像有些朋友認為的那樣,還是循環單次執行的,為瞭更清楚的說明此問題,我們查看瞭 MP 的源碼。

MP 的核心實現代碼是 saveBatch 方法,此方法的源碼如下:

我們繼續跟進 saveBatch 的重載方法:

從上述源碼可以看出,MP 是將要執行的數據分成 N 份,每份 1000 條,每滿 1000 條就會執行一次批量插入,所以它的性能要比循環單次插入的性能高很多。

那為什麼要分批執行,而不是一次執行?別著急,當我們看瞭第 3 種實現方法之後我們就明白瞭。

3.原生批量插入

原生批量插入方法是依靠 MyBatis 中的 foreach 標簽,將數據拼接成一條原生的 insert 語句一次性執行的,核心實現代碼如下。

① 業務邏輯層擴展

在 UserServiceImpl 添加 saveBatchByNative 方法,實現代碼如下:

import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.example.demo.mapper.UserMapper;
import com.example.demo.model.User;
import com.example.demo.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper, User>
        implements UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    public boolean saveBatchByNative(List<User> list) {
        return userMapper.saveBatchByNative(list);
    }

}

② 數據持久層擴展

在 UserMapper 添加 saveBatchByNative 方法,實現代碼如下:

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.example.demo.model.User;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;

import java.util.List;

@Mapper
public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {

    boolean saveBatchByNative(List<User> list);
}

③ 添加 UserMapper.xml

創建 UserMapper.xml 文件,使用 foreach 標簽拼接 SQL,具體實現代碼如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.example.demo.mapper.UserMapper">
    <insert id="saveBatchByNative">
        INSERT INTO `USER`(`NAME`,`PASSWORD`) VALUES
        <foreach collection="list" separator="," item="item">
            (#{item.name},#{item.password})
        </foreach>
    </insert>

</mapper>

經過以上步驟,我們原生的批量插入功能就實現的差不多瞭,接下來我們使用單元測試來查看一下此方法的執行效率。

原生批量插入性能測試

import com.example.demo.model.User;
import com.example.demo.service.impl.UserServiceImpl;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@SpringBootTest
class UserControllerTest {

    // 最大循環次數
    private static final int MAXCOUNT = 100000;

    @Autowired
    private UserServiceImpl userService;
    
    /**
     * 原生自己拼接 SQL,批量插入
     */
    @Test
    void saveBatchByNative() {
        long stime = System.currentTimeMillis(); // 統計開始時間
        List<User> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < MAXCOUNT; i++) {
            User user = new User();
            user.setName("test:" + i);
            user.setPassword("123456");
            list.add(user);
        }
        // 批量插入
        userService.saveBatchByNative(list);
        long etime = System.currentTimeMillis(); // 統計結束時間
        System.out.println("執行時間:" + (etime - stime));
    }
}

然而,當我們運行程序時卻發生瞭以下情況:

納尼?程序的執行竟然報錯瞭。

缺點分析

從上述報錯信息可以看出,當我們使用原生方法將 10W 條數據拼接成一個 SQL 執行時,由於拼接的 SQL 過大(4.56M)從而導致程序執行報錯,因為默認情況下 MySQL 可以執行的最大 SQL(大小)為 4M,所以程序就報錯瞭。

這就是原生批量插入方法的缺點,也是為什麼 MP 需要分批執行的原因,就是為瞭防止程序在執行時,因為觸發瞭數據庫的最大執行 SQL 而導致程序執行報錯。

解決方案

當然我們也可以通過設置 MySQL 的最大執行 SQL 來解決報錯的問題,設置命令如下:

-- 設置最大執行 SQL 為 10M
set global max_allowed_packet=10*1024*1024;

如下圖所示:

註意:以上命令需要在 MySQL 連接的客戶端中執行。

但以上解決方案仍是治標不治本,因為我們無法預測程序中最大的執行 SQL 到底有多大,那麼最普世的方法就是分配執行批量插入的方法瞭(也就是像 MP 實現的那樣)。

當我們將 MySQL 的最大執行 SQL 設置為 10M 之後,運行以上單元測試代碼,執行的結果如下:

總結

本文我們介紹瞭 MyBatis 批量插入的 3 種方法,其中循環單次插入的性能最低,也是最不可取的;使用 MyBatis 拼接原生 SQL 一次性插入的方法性能最高,但此方法可能會導致程序執行報錯(觸發瞭數據庫最大執行 SQL 大小的限制),所以綜合以上情況,可以考慮使用 MP 的批量插入功能。

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